DE3048144A1 - "handschweissbrenner zum verschweissen eines rohres an einer rohrplatte" - Google Patents

Description

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Handschweißbrenner zum Verschweißen eines Rohres an

einer Rohrplatte

Die Erfindung betrifft einen Schweißbrenner, genauer gesagt einen Schweißbrenner, der passend an ein Rohr ansetzbar ist, um das Rohr mit der Rückseite einer Rohrplatte zu verschweißen.

Die Hersteller von Flüssigmetallwärmetauschern für die Stromgewinnung aus Nuklearenergie diskutieren gegenwärtig die Verwendung von doppeIwandigen Rohren in den Wärmetauschern zur übertragung von Wärme zwischen einem flüssigen Metall und Wasser oder Wasserdampf. Zur Vorsorge gegen eine Lecksuche in jeder Wandung des Wärmetauscherrohres werden die Rohre sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite der Rohrplatte verschweißt. Eine Vorrichtung zum Verschweißen der Rohre mit der Vorderseite der Rohrplatte ist zwar gegenwärtig in Gebrauch, doch gestaltet sich das Schweißen auf der Rückseite der Rohrplatte wegen des Übermaßes der Rohre und des begrenzten Raumes zwischen den Rohren schwieriger. Ein örtliches Ausbessern von Schweißfehlern in diesem Bereich von Hand ist eine äußerst schwie-

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rige Arbeit, für die es gegenwärtig keinen Schweißbrenner gibt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schweißbrenner verfügbar zu machen, der das Verschweißen von Rohren auf der Rückseite einer Rohrplatte erleichtert.

Erfindungsgemäß sind die in den Ansprüchen genannten Merkmale zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen.

Danach beruht die vorliegende Erfindung bei einem Schweißbrenner, der zur Herstellung einer Schweißnaht an der Stoßstelle zwischen einem Rohr und einer Rohrplatte passend an das Rohr ansetzbar ist und mit einem eine Mittelbohrung zur Aufnahme des Rohres aufweisenden Gehäuse gebildet ist, unter - anderem darauf, daß das Gehäuse wenigstens zwei trennbare Teile besitzt, die im getrennten Zustand das Ansetzen des Gehäuses an das Rohr in einer das Rohrende einschließenden Stellung ermöglichen, wobei das Gehäuse mit einer neben dem Rohr angeordneten Elektrode, mit einer Zusatzwerkstoffzuführung, die den Zusatzdraht aufnimmt und ihn zu der Schweißnaht führt, mit einem optischen Faserbündel im Bereich der Elektrode und der Zusatzwerkstoff-Führung zur ständigen visuellen Überwachung der Schweißnaht und der Zuführung des Zusatzwerkstoffs hierzu, und mit einer Schutzgasleitung für die Zufuhr von Schutzgas zu der Schweißnaht gebildet ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind auch in den anderen Ansprüchen und in dem nachfolgenden Beschreibungsteil enthalten»

Nachfolgend

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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Explosionsansicht eines Schweißbrenners nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schweißbrenner;

Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2; und

Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt des Schweißbereichs.

Bezugnehmend auf die detaillierte Darstellung in den Zeichnungen, ist ein Schweißbrenner 1 dargestellt, der zur Herstellung einer Verschweißung an der Stoßstelle eines Rohres 3 und einer Rohrwand oder Platte 5 passend an das Rohr unter Einschluß des Rohrendes' ansetzbar ist.

Wie am besten aus Fig. 1 zu entnehmen ist, weist der Schweißbrenner 1 ein Gehäuse 7 auf, das aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff, wie beispielsweise Vespel, hergestellt ist, das mit einer Mittelbohrung 9, die das Rohr 3 aufnimmt, versehen ist. Das Gehäuse 7 besteht aus zwei getrennten Teilen oder Hälften, die zum Ansetzen des Gehäuses an dem Rohr 3 an einen das Rohrende einschließenden Bereich des Rohres geteilt sind. Das Gehäuse 7 besitzt einen Schaftteil 11 und

einen

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einen erweiterten oder ausgeweiteten Abschnitt 13 an einem Ende des Schaftteils 11 *

Der aufgeweitete Abschnitt 13 weist eine erweiterte öffnung 15 auf, die größer als die Mittelbohrung 9 ist und exzentrisch dazu verläuft, wobei wenigstens in einem Teil des aufgeweiteten Abschnitts 13 des' Gehäuses 7 eine dünne Wand vorgesehen ist. Wenigstens ein Teil dieser dünnen Wand besteht aus einem keramischen Material und bildet einen abnehmbaren Einsatz 16, der auf den dünnen Wandteil aufgesteckt ist. Sowohl der aufgeweitete Abschnitt 13 als auch die darin befindliche öffnung 17 verjüngen sich in der Nähe des randseitigen Endes 17 des aufgeweiteten Abschnitts 13 nach innen in Richtung der Mittelbohrung. Scharniere 19 und ein Querriegel 21 sind auf dem Gehäuse 7 angeordnet und fungieren wie ein Greifer zum Trennen oder öffnen der Hälften des Gehäuses 7 und zum Ansetzen an ein Rohr.

Eine umlaufende Nut 23 ist in der Mittelbohrung 9 an die erweiterte öffnung 15 in dem aufgeweiteten Abschnitt 13 angrenzend vorgesehen. Der aufgeweitete Abschnitt 13 besitzt mehrere öffnungen 25, 27 und 29, die von dem benachbarten Schaftteil ausgehen und in die erweiterte Öffnung 15 münden. Diese öffnungen verlaufen im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Brenners oder können einen spitzen Winkel von bis etwa 10 damit bilden und liegen vorzugsweise nahe nebeneinander.

Die öffnung 25 ist zur Aufnahme eines Zusatzwerkstoff-Zuführrohrs 35 vorgesehen, dessen Ende zur Zuführung von Zusatzwerkstoff-Draht zu der Schweißzone abgebogen

ist.

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ist. Die öffnung 27 ist für die Aufnahme eines optischen Faserbündels 37 vorgesehen. Das Bündel kann ein einäugiges Okular aufweisen oder es kann zweigeteilt sein und ein doppeläugiges Okular besitzen. Ein Elektrodenhalter 39 ist in die öffnung 29 eingesetzt und erstreckt sich in die erweiterte Öffnung 15. Der Elektrodenhalter .39 besitzt eine Wolframspitze oder Elektrode 40, die in einem Winkel von etwa 40° bezüglich der Längsachse des Elektrodenhalters angeordnet ist.

Eine Öffnung 41 erstreckt sich von dem naheliegenden Schaftteil 11 zu der umlaufenden Nut 23 in der Mittelbohrung 9 und weist ein Schutzgasversorgungsrohr 43 auf, das Gas zu der umlaufenden Nut 23 und die erweiterte öffnung 15 liefert, das den gesamten Schweißbereich abschirmt.

Eine Öffnung 45 erstreckt sich in der Nähe des Schaftteils 11 durch den aufgeweiteten Abschnitt 13 und enthält ein Gewinde 47. Eine mit einem Gewinde versehene HöhenJustierschraube 49 ist für den Eingriff in das Gewinde 47 und zur Justierung der Höhe des Brenners 1, bezogen auf die Rohrplatte 5, vorgesehen.

Fig. 4 zeigt einen Abschnitt des Brenners 1, der an das Rohr 3 angesetzt ist und eine Schweißnaht neben der Stoßstelle des Rohrs 3 mit dem Ansatz 53 der Rohrplatte 5 herstellt..Der Brenner wird in der richtigen Höhe durch die Justierschraube 49 gehalten, die den Abstand zwischen der Schweißspitze 40 und der Schweißpuddel festlegt. Andererseits kann das sich verjüngende körperferne Ende 17 auch direkt auf die Rohrplatte 5 aufgesetzt werden und der Abstand zwischen der Schweißspitze 40 und der Schweißpuddel 51 kann durch Veränderung der Höhe des Elektrodenhalters 39 kontrolliert werden.

Der

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Der Zusatzdraht wird durch das Zusatzdraht-Führungsrohr 35 zugeführt. Vorzugsweise wird die Zuführgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes zu der Schweißpuddel von einem motorgetriebenen Drahtzuführsystem 61 gesteuert, das über ein Fußpedal 63 bedient wird, so daß beide Hände des Schweißers zum Drehen des Schweißbrenners um das Rohr frei sind. Das optische Faserbündel 37 stellt eine ständige optische überwachung der Schweißpuddel und des Zusatzmaterials entweder über ein getöntes Okular oder über ein Bild sicher, das zur Verringerung der Lichtintensität, die durch den Schweißbogen entsteht, auf einen markierten Schirm projiziert oder auf dem Bildschirm einer Fernseh-Videoanlage dargestellt werden kann. Hierdurch wird es nach der vorliegenden Erfindung möglich, auch schwierige Schweißoperationen an schwer zugänglichen Rohrabschnitten auf einfache Weise und mit der erforderlichen Sicherheit durchzuführen.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   l.> Schweißbrenner, der zur Herstellung einer Fchvjeiflnaht an der Stoßstelle zwischen einem Rohr und einer Rohrplatte passend an das Rohr ansetzbar ist, mit einem eine Mittelbohrung zur Aufnahme des Rohres aufweisenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) wenigstens zwei trennbare Teile besitzt, die im getrennten Zustand das Ansetzen des Gehäuses (7) an das Rohr in einer das Rohrende einschließenden Stellung ermöglichen, wobei das Gehäuse (7) mit einer neben dem Rohr angeordneten Elektrode(40), mit einer Zusatzwerkstoff-Zuführung (35), die den Zusatzdraht aufnimmt und ihn zu der Schweißnaht führt, mit einem optischen Faserbündel (37) im Bereich der Elektrode (40) und der Zusatzwerkstoff-Führung (35) zur ständigen visuellen Überwachung der Schweißnaht (51) und der Zuführung des Zusatzwerkstoffes hierzu, und mit einer Schutzgasleitung (41, 43) für die Zufuhr von Schutzgas zu der Schweißnaht (51) gebildet ist.

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2. 2.) Schweißbrenner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (49) zur Festlegung des Abstandes zwischen der Elektrode (40) und der Platte (5).
3. 3.) Schweißbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) einen aufgeweiteten Abschnitt (13) an einem seiner Enden aufweist, der die Elektrode (40), die Zusatzwerkstoff-Zuführung (35) und das optische Faserbündel (37) aufnimmt.
4. 4.) Schweißbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (7) an seiner Innenwand an den aufgeweiteten Abschnitt (13) angrenzend mit einer Nut (23) gebildet ist, und die Schutzgasleitung (41) in die Nut (23) mündet.
5. 5.) Schweißbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der aufgeweitete Abschnitt (13) einen Wandabschnitt (16) aus keramischem Material aufweist, und die Elektrode (40) im Bereich des keramischen Wandabschnittes angeordnet ist.
6. 6.) Schweißbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß die trennbaren Gehäuseteile über Scharniere (19) miteinander verbunden sind.

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